服务端，程序如下：
先启动服务端程序，再启动客户端程序，看看运行结果！
服务端，运行结果如下：
客户端，运行结果如下：
本例中测试的客户端数量是 30，服务端使用 java 线程池来处理任务，线程数量为 5 个，服务端不用为每个客户端都创建一个线程，由于线程池可以设置消息队列的大小和最大线程数，因此，它的资源占用是可控的，无论多少个客户端并发访问，都不会导致资源的耗尽和宕机。
在活动连接数不是特别高的情况下，这种模型是还不错，可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。
但是，它的底层仍然是同步阻塞的 BIO 模型，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型真的是无能为力的，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
6.4.3、NIO
NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，一种同步非阻塞的 I/O 模型，在 Java 1.4 中引入，对应的在java.nio包下。
NIO 新增了 Channel、Selector、Buffer 等抽象概念，支持面向缓冲、基于通道的 I/O 操作方法。
NIO 提供了与传统 BIO 模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现。
NIO 这两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。
对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞 I/O 来提升开发效率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。
我们先看一下 NIO 涉及到的核心关联类图，如下：
上图中有三个关键类：Channel 、Selector 和 Buffer，它们是 NIO 中的核心概念。
- Channel：可以理解为通道；
- Selector：可以理解为选择器；
- Buffer：可以理解为数据缓冲流；
我们还是用前面的城市交通工具来继续形容 NIO 的工作方式，这里的 Channel 要比 Socket 更加具体，它可以比作为某种具体的交通工具，如汽车或是高铁、飞机等，而 Selector 可以比作为一个车站的车辆运行调度系统，它将负责监控每辆车的当前运行状态：是已经出站还是在路上等等，也就是说它可以轮询每个 Channel 的状态。
还有一个 Buffer 类，你可以将它看作为 IO 中 Stream，但是它比 IO 中的 Stream 更加具体化，我们可以将它比作为车上的座位，Channel 如果是汽车的话，那么 Buffer 就是汽车上的座位，Channel 如果是高铁上，那么 Buffer 就是高铁上的座位，它始终是一个具体的概念，这一点与 Stream 不同。
Socket 中的 Stream 只能代表是一个座位，至于是什么座位由你自己去想象，也就是说你在上车之前并不知道这个车上是否还有没有座位，也不知道上的是什么车，因为你并不能选择，这些信息都已经被封装在了运输工具（Socket）里面了。
NIO 引入了 Channel、Buffer 和 Selector 就是想把 IO 传输过程中涉及到的信息具体化，让程序员有机会去控制它们。
当我们进行传统的网络 IO 操作时，比如调用 write() 往 Socket 中的 SendQ 队列写数据时，当一次写的数据超过 SendQ 长度时，操作系统会按照 SendQ 的长度进行分割的，这个过程中需要将用户空间数据和内核地址空间进行切换，而这个切换不是程序员可以控制的，由底层操作系统来帮我们处理。
而在 Buffer 中，我们可以控制 Buffer 的 capacity（容量），并且是否扩容以及如何扩容都可以控制。
理解了这些概念后我们看一下，实际上它们是如何工作的呢？
还是以上面的操作为例子，为了方便观看结果，本次的客户端线程请求数改成 15 个。
客户端，程序如下：
服务端，程序如下：
先启动服务端程序，再启动客户端程序，看看运行结果！
服务端，运行结果如下：
客户端，运行结果如下：
当然，客户端也不仅仅只限制于 IO 的写法，还可以使用SocketChannel来操作客户端，程序如下：
一样的，先启动服务端，再启动客户端，客户端运行结果如下：
从操作上可以看到，NIO 的操作比传统的 IO 操作要复杂的多！
Selector 被称为选择器 ，当然你也可以翻译为多路复用器 。它是 Java NIO 核心组件中的一个，用于检查一个或多个 Channel（通道）的状态是否处于连接就绪、接受就绪、可读就绪、可写就绪。
如此可以实现单线程管理多个 channels，也就是可以管理多个网络连接。
使用 Selector 的好处在于： 相比传统方式使用多个线程来管理 IO，Selector 使用了更少的线程就可以处理通道了，并且实现网络高效传输！
虽然 java 中的 nio 传输比较快，为什么大家都不愿意用 JDK 原生 NIO 进行开发呢？
从上面的代码中大家都可以看出来，除了编程复杂、编程模型难之外，还有几个让人诟病的问题：
- JDK 的 NIO 底层由 epoll 实现，该实现饱受诟病的空轮询 bug 会导致 cpu 飙升 100%！
- 项目庞大之后，自行实现的 NIO 很容易出现各类 bug，维护成本较高！
但是，Google 的 Netty 框架的出现，很大程度上改善了 JDK 原生 NIO 所存在的一些让人难以忍受的问题，关于 Netty 框架，会在后期的文章里进行介绍。
6.4.4、AIO
最后就是 AIO 了，全称 Asynchronous I/O，可以理解为异步 IO，也被称为 NIO 2，在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2，它是异步非阻塞的 IO 模型，也就是我们现在所说的 AIO。
异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
客户端，程序示例：
服务端，程序示例：
同样的，先启动服务端程序，再启动客户端程序，看看运行结果！
服务端，运行结果如下：
客户端端，运行结果如下：
这种组合方式用起来比较复杂，只有在一些非常复杂的分布式情况下使用，像集群之间的消息同步机制一般用这种 I/O 组合方式。如 Cassandra 的 Gossip 通信机制就是采用异步非阻塞的方式。
Netty 之前也尝试使用过 AIO，不过又放弃了！
七、总结
本文阐述的内容较多，从 Java 基本 I/O 类库结构开始说起，主要介绍了 IO 的传输格式和传输方式，以及磁盘 I/O 和网络 I/O 的基本工作方式。
本篇文章主要对 Java 的 IO 体系以及计算机部分网络基础知识做了些简单的介绍，其实每一个模块涉及到的知识都非常非常多，在后期的文章中，会对各个模块进行详细的介绍，如果有理解不到的位置，欢迎指出！
八、参考
[1]
IBM - 许令波 -深入分析 Java I/O 的工作机制: https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-javaio/index.html
[2]
Github - JavaGuide - IO总结: https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/
[3]
博客园 - 五月的仓颉 - IO和File: https://www.cnblogs.com/xrq730/p/4886636.html
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